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狭い隙間内を高速移動する柔軟体に発生する流れ励起不安定波動の発生メカニズム解明

阐明在狭窄间隙中高速运动的柔性体中发生的流激不稳定波的产生机制

基本信息

批准号：
13750201
负责人：
渡辺昌宏
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Aoyama Gakuin University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

研究実績本研究の成果を以下にまとめて示す。(1)連続した薄いシート状柔軟体が流体(水)で満たされた有限区間の狭い隙間内を高速移動する実験装置を設計・製作し,移動する柔軟体に発生する流れ励起不安定波動の振動学的特性(波動の位相速度,振動数,および振幅)を実験により明らかにした.(2)(1)で明らかにした不安定波動の特性およびせん断流れの流体力学的特性を詳細にモデル化し,これまでの物理モデルに組み込んだ.そして,有限区間を高速移動する柔軟体の波動運動と流体せん断流れとが連成した詳細な物理モデルを構築した.また,構築した物理モデルを用いて安定性解析を行い,隙間空間部の幅と長さ,および柔軟体の厚さと材質が流れ励起不安定波動へ及ぼす影響を明らかにした.また,解析計算で得られた結果と(1)より得られた実験結果とを比較して本研究で構築した物理モデルの妥当性を検証した.(3)(1)と(2)で得られた結果を基に,不安定波動の発生メカニズムの解明を行った.また,実験結果と解析結果とを比較検討して,不安定波動の発生条件および不安定波動の発生を支配する無次元パラメータを明らかにした.

The results of this study are shown below. (1)Design and manufacture of a device for high-speed movement of a thin flexible body with fluid (water) in a narrow space within a finite space; vibration characteristics (phase velocity, vibration number, and amplitude) of a fluid induced by movement of the flexible body. (2)(1) The characteristics of instability ratio of light and light are analyzed in detail, and the characteristics of fluid dynamics of light and light are analyzed in detail. For example, the flexible body moves at a high speed in a finite interval, and the fluid flow is continuous. The analysis of stability in the construction of physical structures shows that the amplitude and length of the interstitial space, the thickness of the soft body, and the influence of the flow excitation instability ratio and the vibration on the stability. In this study, we constructed a physical model to prove the validity of the model. (3)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(10)( The results of the analysis are compared and discussed. The conditions for the generation of instability and the control of instability are discussed.